炭素循環
空気と海、木と地中を休みなく移り歩く、炭素の粒の旅の地図です。
定義 炭素は新しく生まれたり消えたりするというより、地球の中で居場所を変えているだけです。空気中の二酸化炭素は植物の体に入り、動物や土、海や岩を経て、また空気へ戻ってきます。こうして炭素が地球のあちこちを巡って行き来する流れ全体を、炭素循環と呼びます。
息をして育つ間にめぐる速い道
よく晴れた日、木の葉は空気中の二酸化炭素を吸い込みます。日光の力を借りて二酸化炭素と水をブドウ糖に変えるこのはたらきを、光合成と呼びます。木の幹や根は、そうしてつかまえた炭素が積み重なってできた体です。
その炭素は、すぐに別の生き物へ渡っていきます。草を食べた動物の体に入り、息を吐くときに二酸化炭素になって空気へ戻ります。落ちた葉や死んだ動物は、カビや細菌のような分解者が細かく崩して、空気と土へ散らしていきます。
この道は、目に見えるほど速いのです。北半球で葉が生い茂る夏には空気中の二酸化炭素が減り、葉が落ちる冬にはまた増えます。地球が毎年、大きく息を吸って吐くように、濃度が上がったり下がったりする姿です。
海と岩がつかまえておく遅い道
炭素が数日や数年で戻ってくる道ばかりではありません。空気中の二酸化炭素は、海の水にも溶け込みます。海は今も、空気よりずっと多くの炭素を水の中に抱えています。水が冷たいほど二酸化炭素をよく溶かすので、つかまえておく力も大きくなります。
海の中の貝やサンゴは、溶けている炭素で殻や骨組みを作ります。それらが死んで底に沈み、長い年月をかけて押し固められると、石灰岩のような岩になります。地中に埋もれた生き物の亡骸が熱と圧力を長く受けて、石炭や石油に変わることもあります。
こうして閉じ込められた炭素は、なかなか戻ってこられません。火山が噴き出すガスに乗って、何百万年も経ってからようやく空気へ戻るからです。逆に、岩が雨水に削られていく過程は、空気中の二酸化炭素をつかまえて海へ送る、反対向きの道です。だから炭素循環には、数年がかりの道と数百万年がかりの道が並んで置かれているのです。
もう少し正確に言うと
もう少し正確に言うと、炭素循環は人の手が加わる前からぴたりと釣り合った天秤だった、というわけではありません。ただ、入ってくる量と出ていく量が、長い間よく似た大きさでかみ合っていました。今変わったのは、地中に沈んでいた炭素を短い間に取り出して燃やしている、という点です。
石炭と石油は、遅い道の倉庫にあたります。その倉庫を開けて燃やすと、炭素が二酸化炭素になって速い道のほうへどっと流れ込みます。海と森がそのうちの一部を受け止めますが、押し寄せる速さには追いつけません。
その結果、空気中の二酸化炭素の濃度が上がり、海の水は少しずつ酸性のほうへ傾いていきます。炭素がなくなるかどうかではなく、どこにどれだけとどまるかが肝心だ、というわけです。循環のしくみが分かると、森を守ることと干潟を守ることが、なぜ一緒に語られるのかも見えてきます。
🤔 よくある誤解
炭素は害のある物質だから、地球から減らせば減らすほどよい。
炭素は私たちの体や木、微生物まで、生命をつくる基本の材料です。問題は炭素そのものではなく、地中に長く閉じ込められていた炭素が短い間に空気へ集まることで生まれる偏りです。
木を植えれば、出した炭素はその分だけ消えてなくなる。
木は育つ間は炭素をつかまえておきますが、枯れたり燃えたりすれば、かなりの部分が空気へ戻ります。速い道の中でしばらく預かっている、という側に近いのです。
🧺 日常で出会う場面
炭素が空気と生き物の間をめぐる速い道と、海や岩に閉じ込められては戻ってくる遅い道を行き来しながら、地球を一周する流れです。